【实验】关于M84式震撼弹反应原理的详细探究报告 · 一

难得雾霾假期，学校留了40张卷子，一共才五天休息啊喂。。。

好吧，卷子先放一边。今天晚上我又按照感觉做了一次实验。理论上的计算量是0.5mol镁粉搭配1mol硝酸铵，然后实际混的时候我心疼硝酸铵，所以只用了0.2mol，结果。。。看实验现象好像硝酸铵过量了一倍。所以，我觉得这个反应肯定不是简单的置换反应，而是相对复杂一点的几个连锁反应。以下是我的猜测。

在混合镁粉和硝酸铵时我闻到了浓烈的氨气味道，所以证明了常温下还是会发生置换反应，只是中间产物硝酸镁阻隔在了硝酸铵和镁粉中间，从而阻止了他俩在我混合的时候反应。由此可以排除主反应是置换反应。理由如下。（以下内容全部未经过证实，部分暂无理论支持）

假设电子点火头的温度足够高（603K，大约330℃）能够使得产生的硝酸镁受热分解，生成了氧化镁和二氧化氮以及氧气，但此时的温度不足以引燃镁粉在氧气中燃烧（镁粉燃点500℃），所以剩下的氧化镁还是会阻止反应进一步进行。而与此同时，330℃的温度会导致硝酸铵受热分解，因为硝酸铵在不同温度下分解产物不同，且该反应为放热反应，所以生成物如下：一氧化二氮、水、氮气、氧气、硝酸分子。其中一氧化二氮与水分子反应可生成硝酸和氮气。

反应进行到这里我也没有测量温度，但是按照实验视频，过量的硝酸铵显示自己分解，然后温度已经足够使镁粉发光，推测是使镁粉与上述反应生成的氧气和氮气反应。另外500℃下硝酸分子应该已经分解为二氧化氮和氧气还有水，而水，我猜反应应该不会到几千摄氏度的高温使水分解成氢气和氧气，所以就假定水与二氧化氮不参加与使镁发光的反应。而一氧化二氮同样在高温下能够分解成氮气和氧气。最终产物应该是氧化镁和氮化镁。其中氮化镁又和上面的水反应，生成氢氧化镁和氨气，氢氧化镁在受热情况下放出水分子变成氧化镁，氨气在一定程度上好像也会分解为氮气和氢气。氢气应该会被烧掉，或者释放到大气中，但是对于实验几乎没什么影响。而氮气最终参与上面的反应。

所以经过上述过程得到的最终产物应该会有氧化镁、氮气、水、氨气、氧气以及氮氧化物。

再次重申，以上过程纯属意淫，并未证实，大概是可以解释镁粉与硝酸铵的反应，并确认置换反应并不是主反应。如果各位能够找到一些详尽的学术资料来支撑或者修改我的猜测，在下感激不尽。自己弄了几张图：

↑简直就是胡来，我觉得这个解释里有好多不成立、有问题的地方，所以请各位帮忙推敲一下，到评论区留个言什么的，谢谢。

好吧，没有搞清楚反应原理，就只好暴力尝试了，根据实验视频的慢放，70秒的反应过程有近20秒是硝酸铵分解，所以我觉得硝酸铵的量应该减少三分之一到二分之一，也就是0.5mol镁粉配0.1到0.15mol的硝酸铵，但是我觉得0.75mol硝酸铵可能更合适，因为我的硝酸铵不多了2333

最后的最后，放张M84式的结构图吧，图源美国陆军，版权是美国联邦政府的，非官方授权翻译是我自己。本人谢绝各种跨国查水表和跨国送温暖，跨国快递也不行2333

恩，就这样吧。总觉得我家里面做这些实验总是特别费劲，或者说特别累。工具和试剂都不全，想要称个质量还得用天平，而且如果是学校的实验室的话，也不用心疼什么温度计什么的，直接怼上暴力测定反应热。但是毕竟是自己家里，而且也没有合适的试验场所，所以跟以前那年代做土地雷差不多吧2333按上图完美还原M84就不要想了，药柱是装在铝壳里的，外面是钢制的带孔壳，声音和光可以从中透出来，而且我也没见过这玩意的实际效果，声音是怎么搞出来的我也不清楚（初步断定是反应产生气体涨破铝壳，或者其他化学反应）。所以感觉这比烟雾弹难多了。

另外说起烟雾弹，我从我的书柜深处找到半瓶硝酸钾，所以算是可以制作烟雾弹了吧2333但是固体的烟雾弹能不能被电子点火头引燃也是个问题。

这次的报告就到这里吧。各位有什么想到的想法也可以留评论什么的。恩。

来自评论：

硝铵要研磨细，炒干。镁粉主要提供温度和闪光，可以还原硝铵中的氧。达到高温后硝铵直接爆炸性分解，生成大量气体产生声响，爆炸不需要太多的还原剂，所以硝酸铵要过量。